WO2014013761A1

WO2014013761A1 - 光走査素子及び光走査装置

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Publication number: WO2014013761A1
Application number: PCT/JP2013/059207
Authority: WO
Inventors: 賢司田上; 高梨　伸彰
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-01-23

Abstract

　光走査性が高く、低コストで、かつ、ミラーの動的たわみを抑制可能な光走査素子を提供する。　ミラー（２）と、枠体（３）と、第１の支持体（４ｂ及び４ｄ）と、第２の支持体（４ａ及び４ｃ）と、駆動手段（５ａ～５ｄ及び６ａ～６ｄ）とを含み、ミラー（２）は、一方に光反射面を備えた板状であり、枠体（３）は、ミラー（２）を搭載するミラー搭載部を備え、ミラー（２）が搭載された枠体（３）は、第１の支持体及び第２の支持体によって、第１の揺動軸及び第２の揺動軸を軸とした２方向に揺動可能に支持され、駆動手段は、ミラー（２）が搭載された枠体（３）を、第１の揺動軸及び第２の揺動軸を軸とした２方向に揺動可能とし、枠体（３）のミラー搭載部は、ミラー補強用リブ（７）を備えており、ミラー補強用リブ（７）にミラー（２）の光反射面と反対側の面が接するように、ミラー（２）が枠体（３）のミラー搭載部に搭載される、光走査素子。

Description

光走査素子及び光走査装置

　本発明は、光走査素子及び光走査装置に関する。

　ミラーを揺動させることで光を走査する光走査素子は、デジタル複写機、レーザプリンタ、バーコードリーダ、スキャナ、プロジェクタ等で広く用いられている。この光走査素子は、両端を弾性材料からなるねじり梁によって支持されたミラーが、そのねじり梁を揺動軸として、静電力又は電磁力等の駆動力によって揺動することで、光の走査を行っている。プロジェクタ等の画像表示装置では、大画面で高解像度、高輝度の表示の要求が高まってきている。プロジェクタ等の画像表示装置において大画面で高解像度の表示を実現するためには、第一に、ミラーの振れ角を大きくする必要があり、第二に、ミラーの大型化が必要である。

　ミラーの振れ角を大きくするために、多くの場合、構造体の共振周波数でミラーを駆動させる共振ミラーが用いられている。また、大画面表示を実現する共振周波数として、数十ｋＨｚ程度の高速な揺動が要求されている。共振周波数は、構造体を支持するねじり梁のねじりばね定数の１／２乗に比例し、構造体の慣性モーメントの１／２乗に反比例することが知られている。そのため、前述のように高速動作が要求されるミラーの構成としては、慣性モーメントができるだけ小さいことが好ましい。

　また、前述のとおり、高解像度表示の実現には、ミラーの大型化が必要である。一般的に、構造体の共振を利用する光走査素子のミラー径は、おおよそ１ｍｍ以下である。高解像度表示には、さらに大きなミラーが要求される。ミラーの大型化が必要となる高解像度のプロジェクタ等では、ミラーの慣性モーメントを小さく抑えるために、ミラーの厚さを薄くすることが考えられる。しかしながら、ミラーの厚さを薄くすると、ミラーの剛性が低下し、高速で揺動することによってミラーが変形する（たわむ）場合がある。このミラーの動的たわみは、画像劣化を引き起こすという問題がある。

　一方、ミラーの動的たわみの発生を抑制した光走査素子として、シリコン基板の一方の面（表面）に光反射面が形成され、前記シリコン基板の端部又は他方の面（裏面）に補強用リブが形成されたミラーを備えた光走査素子が提案されている（特許文献１～３、非特許文献１及び２参照）。

特開平１１－３０５１６２号公報特開２００３－１３１１６１号公報特開２００３－１７２８９７号公報

チャン（Ｃｈａｎｇ）、外６名、「ダイジェスト・オブ・テクニカル・ペーパーズ、トランスデューサーズ’０５（Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒｓ．　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ’０５）」、（米国）、２００５年、ｐ．９９２－９９５タン（Ｔａｎｇ）、外３名、「ジャーナル・オブ・マイクロメカニクス・アンド・マイクロエンジニアリング（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｍｉｃｒｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）」、（英国）、２０１０年、第２０巻、第２号、ｐ．０２５０２０

　しかしながら、前述のミラーの裏面に補強用リブが形成された光走査素子において、例えば、ミラー径（揺動軸と直交する方向の長さ）が１ｍｍ以上のミラーを数ｋＨｚ以上の周波数で揺動させる場合、ミラーの動的たわみを十分に抑制するためには、ミラーの裏面に高さ百～数百μｍの補強用リブを設ける必要がある。このような補強用リブの形成は、結果として、ミラーの慣性モーメントの大幅な増加につながってしまう。したがって、ミラーの裏面に補強用リブを設けることで、ミラーの動的たわみが抑制され、画像劣化の問題が低減されたとしても、ミラーの慣性モーメントの増加によって、高速動作及びミラーの大きな振れ角等、所望の光走査性能が得られなくなる。

　また、前述のシリコン基板の端部又は裏面への補強用リブの形成には、エッチング、スパッタ等の手法が用いられている。しかしながら、高解像度が要求されるプロジェクタ等において、さらに大きなミラー、例えば、ミラー径（揺動軸と直交する方向の長さ）が５ｍｍ以上のような大きなミラーにエッチング、スパッタ等の手法で補強用リブを形成すると、ミラーの製造コストが高くなる。

　本発明の目的は、光走査性が高く、低コストで、かつ、ミラーの動的たわみを抑制可能な光走査素子及び光走査装置を提供することにある。

　前記目的を達成するために、本発明の光走査素子は、
ミラーと、枠体と、第１の支持体と、第２の支持体と、駆動手段とを含み、
前記ミラーは、一方に光反射面を備えた板状であり、
前記枠体は、前記ミラーを搭載するミラー搭載部を備え、
前記ミラーが搭載された前記枠体は、前記第１の支持体及び前記第２の支持体によって、第１の揺動軸及び第２の揺動軸を軸とした２方向に揺動可能に支持され、
前記駆動手段は、前記ミラーが搭載された前記枠体を、前記第１の揺動軸及び前記第２の揺動軸を軸とした２方向に揺動可能とし、
前記枠体のミラー搭載部は、ミラー補強用リブを備えており、
前記ミラー補強用リブに前記ミラーの光反射面と反対側の面が接するように、前記ミラーが前記枠体のミラー搭載部に搭載される。

　本発明によれば、光走査性が高く、ミラーの動的たわみを抑制可能な光走査素子及び光走査装置を安価に提供できる。

図１ａは、実施形態１の光走査素子を示す分解斜視図である。図１ｂは、実施形態１の光走査素子を示す斜視図である。図１ｃは、ミラーの図示を省略した実施形態１の光走査素子を示す平面図である。図１ｄは、裏面側から見た実施形態１の光走査素子を示す斜視図である。図１ｅは、図１ｂに示す実施形態１の光走査素子のＡ－Ａ方向に見た断面図である。図１ｆは、実施形態１の光走査素子の可動部を示す斜視図である。図２は、実施形態１の光走査素子の動作方法を説明する断面図である。図３（ａ）は、従来の光走査素子の静止時のミラーを示す模式図であり、図３（ｂ）は、従来の光走査素子の揺動時のミラーを示す模式図である。図４は、実施形態１の光走査素子を含む光走査型画像表示装置の構成の一例を示す模式図である。図５は、実施形態２の光走査素子を示す平面図である。

　以下、本発明の光走査素子について、例を挙げて詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。なお、以下の図において、同一部分には、同一符号を付している。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なる場合がある。

（実施形態１）
　図１ａは、本実施形態の光走査素子を示す分解斜視図である。図１ｂは、本実施形態の光走査素子を示す斜視図である。図１ｃは、ミラーの図示を省略した本実施形態の光走査素子を示す平面図である。図１ｄは、裏面側から見た本実施形態の光走査素子を示す斜視図である。図１ｅは、図１ｂに示す光走査素子のＡ－Ａ方向に見た断面図である。図１ｆは、本実施形態の光走査素子の可動部を示す斜視図である。図１ａ～図１ｆに示すように、本実施形態の光走査素子は、ミラー２と、枠体（ミラーホルダ）３と、第１の支持体（板バネ４ｂ及び４ｄ）と、第２の支持体（板バネ４ａ及び４ｃ）と、４つの磁石５ａ～５ｄと、４つのコイル６ａ～６ｄとを主要な構成要素として含む。ミラー２は、一方に光反射面を備えた板状（本例では、円板状）である。ミラーホルダ３は、ミラー２を搭載するミラー搭載部を備える。ミラー２が搭載されたミラーホルダ３は、第１の支持体（板バネ４ｂ及び４ｄ）及び第２の支持体（板バネ４ａ及び４ｃ）によって、第１の揺動軸（図１ｂ～図１ｄ及び図１ｆに示すＸ軸）及び第２の揺動軸（図１ｂ～図１ｄ及び図１ｆに示すＹ軸）を軸とした２方向に揺動可能に支持されている。本実施形態においては、Ｘ軸は、ミラー２の中心（重心）を通過しており、Ｙ軸は、Ｘ軸と直交し、かつ、ミラー２の中心（重心）を通過している。ただし、本発明の光走査素子は、これに限定されない。本発明の光走査素子は、ミラー２が搭載されたミラーホルダ３を２本の揺動軸を軸とした２方向に揺動可能なものであれば特に制限されず、Ｘ軸及びＹ軸は、必ずしもミラー２の中心（重心）を通過するものでなくともよく、必ずしも両者が直交している必要もない。４つの磁石５ａ～５ｄ及び４つのコイル６ａ～６ｄは、ミラー２が搭載されたミラーホルダ３を、Ｘ軸及びＹ軸を軸とした２方向に揺動可能とする駆動手段である。ミラーホルダ３のミラー搭載部は、ミラー補強用リブ７を備えている。ミラー２は、ミラー補強用リブ７にミラー２の光反射面と反対側の面（以下、「裏面」ということがある。）が接するように、ミラーホルダ３のミラー搭載部に搭載される。

　ミラー２は、例えば、シリコン基板又はガラス基板等の一方の面（以下、「表面」ということがある。）に光反射膜として金属蒸着膜又は誘電体多層膜を形成することで作製できる。図１ａ～図１ｆに示す光走査素子では、ミラー２は、円板状である。ただし、本発明の光走査素子は、これに限定されない。本発明の光走査素子において、ミラー２の形状は、板状であれば特に制限されない。ミラー２の大きさは、本実施形態の光走査素子が適用される光走査装置等の仕様から適宜決定されるが、例えば、直径が、２ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり、厚さが、０．２ｍｍ～３ｍｍの範囲である。

　ミラーホルダ３の平面形状は、略矩形であり、中央にミラー２が嵌合する穴部（ミラー搭載部）を有する。ミラーホルダ３は、軽量な樹脂又はＡｌ、Ｍｇ等の比重の小さな金属で形成されていることが好ましい。ミラー２は、ミラーホルダ３の穴部（ミラー搭載部）に嵌合し、接着固定される。このような構成により、ミラー２の基板材料を自由に選択することができる。ミラーホルダ３の平面形状の４辺のうち、一組の対向する二辺はＸ軸と平行であり、他の一組の二辺はＹ軸と平行である。

　第１の支持体（板バネ４ｂ及び４ｄ）及び第２の支持体（板バネ４ａ及び４ｃ）は、平板状の弾性部材であり、ステンレス等のばね性を有する金属の薄板から作製されている。第１の支持体（板バネ４ｂ及び４ｄ）及び第２の支持体（板バネ４ａ及び４ｃ）は、略Ｊ字状であり、その一端がそれぞれミラーホルダ３の四箇所の角部に固定され、ミラーホルダ３の平面形状の各辺に沿って伸び、他端が図示しない固定部に固定されている。本実施形態においては、第１の支持体（板バネ４ｂ及び４ｄ）及び第２の支持体（板バネ４ａ及び４ｃ）は、略Ｊ字状である。ただし、本発明の光走査素子は、これに限定されない。本発明の光走査素子において、第１の支持体（板バネ４ｂ及び４ｄ）及び第２の支持体（板バネ４ａ及び４ｃ）は、ミラー２が搭載されたミラーホルダ３を、Ｘ軸及びＹ軸を軸とした２方向に揺動可能に支持するものであればいかなる形状であってもよいが、屈曲部を少なくとも一箇所有することが好ましい。

　４つの磁石５ａ～５ｄは、略同一の直方体又は立方体である。磁石５ａ及び５ｃは、ミラーホルダ３の四辺のうち、Ｘ軸と平行な二辺に固定されている。磁石５ｂ及び５ｄは、ミラーホルダ３の四辺のうち、Ｙ軸と平行な二辺に固定されている。４つの磁石５ａ～５ｄの大きさは、ミラー２が搭載されたミラーホルダ３を、本実施形態の光走査素子が適用される光走査装置等の仕様に従って駆動する力を発生させ得る大きさである。具体的には、４つの磁石５ａ～５ｄの大きさは、例えば、幅が、１ｍｍ～６ｍｍの範囲であり、長さが、３ｍｍ～１３ｍｍの範囲であり、厚さが、０．５ｍｍ～２．５ｍｍの範囲である。４つの磁石５ａ～５ｄは、同一材料から形成されており、略同一の質量を有する。４つの磁石５ａ～５ｄの形成材料及び質量は、特に制限されない。

　４つのコイル６ａ～６ｄは、リング状であり、それぞれ、磁石５ａと板バネ４ａとの間、磁石５ｂと板バネ４ｂとの間、磁石５ｃと板バネ４ｃとの間、及び、磁石５ｄと板バネ４ｄとの間に配置され、図示しない固定部に固定されている。４つの板バネ４ａ～４ｄ、４つの磁石５ａ～５ｄ、及び、４つのコイル６ａ～６ｄは、ミラー２の中心（重心）に対して、点対称の位置に配置されている。

　図１ｆに示すように、ミラー２、ミラーホルダ３、４つの板バネ４ａ～４ｄ、及び、４つの磁石５ａ～５ｄにより、可動部１が構成されている。可動部１は、前述の構成により、他端を図示しない固定部に固定されている第１の支持体（板バネ４ｂ及び４ｄ）及び第２の支持体（板バネ４ａ及び４ｃ）によって、任意の方向に揺動可能に支持されている。

　図１ａ、図１ｃ及び図１ｄに示すように、ミラーホルダ３のミラー搭載部には、二本の直線状のリブがＸ字状に交差したミラー補強用リブ７が形成されている。ミラー補強用リブ７の二本の直線のうち一本は、ミラーホルダ３上の板バネ４ａの取り付け部３ａとミラーホルダ３上の板バネ４ｃの取り付け部３ｃとを接続するように配置されており、もう一本は、ミラーホルダ３上の板バネ４ｂの取り付け部３ｂとミラーホルダ３上の板バネ４ｄの取り付け部３ｄとを接続するように配置されている（図１ｃ参照）。

　また、ミラー補強用リブ７の二本の直線は、Ｘ軸及びＹ軸の双方に対し、４５度の角度で傾斜しており、ミラー２の中心（重心）の直下で交わっている。すなわち、ミラー補強用リブ７の二本の直線は、揺動軸に対して線対称の位置に配置されている。このように、揺動軸に対して線対称の位置にミラー補強用リブ７の二本の直線を配置することで、Ｘ軸を中心とした慣性モーメントとＹ軸を中心とした慣性モーメントとを等しくすることが可能となる。

　このようなミラーホルダ３の形状は、例えば、形成材料が樹脂であれば射出成型等、例えば、形成材料が薄板金属であれば板金加工等により容易に製作できる。

　図１ｅの断面図に示すように、ミラー２の光反射面と反対側の面（ミラー２の裏面、図１ｅにおいて下側の面）は、ミラー補強用リブ７と接着等の手段により一体化されている。

　つぎに、図２を参照して、本実施形態の光走査素子の動作方法について説明する。図２は、本実施形態の光走査素子をＸ軸で切断した断面図であり、磁石５ｂ及び５ｄ、並びに、コイル６ｂ及び６ｄのみを表している。磁石５ａ及び５ｃ、並びに、コイル６ａ及び６ｃの動作方法については、後述する。磁石５ｂ及び５ｄは、それぞれ、上下に二分割着磁されている。ただし、本発明の光走査素子において、磁石５ｂ及び５ｄを、それぞれ、二つの磁石の組み合わせであってもよい。磁石５ｂ及び５ｄは、それぞれ、コイル６ｂ及び６ｄと対向する面の上側がＮ極、下側がＳ極に着磁されている。図２において、コイル６ｂ及び６ｄを貫く磁力を、実線の矢印で示している。

　コイル６ｂに流れる電流の向きは、磁石５ｂのＳ極に対向する部分では紙面手前方向であり、磁石５ｂのＮ極に対向する部分では紙面奥方向である。また、コイル６ｄに流れる電流の向きは、磁石５ｄのＮ極に対向する部分では紙面手前方向であり、磁石５ｄのＳ極に対向する部分では、紙面奥方向である。

　この構成により、コイル６ｄには下向きの力が発生し、コイル６ｂには上向きの力が発生する。コイル６ｂ及び６ｄは、図示しない固定部に固定されているため、反作用として、磁石５ｄには上向き、磁石５ｂには下向きの力が発生する。したがって、可動部１は、Ｙ軸を回転軸として傾斜する。コイル６ｂ及び６ｄに流れる電流の向きを周期的に変えることにより、可動部１は、Ｙ軸を回転軸として揺動する。

　磁石５ａ及び５ｃ、並びに、コイル６ａ及び６ｃは、磁石５ｂ及び５ｄ、並びに、コイル６ｂ及び６ｄの構成をミラー２の中心（重心）を軸として９０度回転したものである。したがって、コイル６ａ及び６ｃに流れる電流の向きを周期的に変えることにより、可動部１は、Ｘ軸を回転軸として揺動する。

　つぎに、本実施形態の光走査素子で得られるミラーの動的たわみの抑制効果について、図３を参照して説明する。

　図３（ａ）は、従来の光走査素子の静止時のミラーを示す模式図であり、図３（ｂ）は、従来の光走査素子の揺動時のミラーを示す模式図である。図３（ｂ）に示すように、ミラー２が揺動軸に対して回転対称である場合、発生する動的たわみは、揺動軸に対して回転対称となる。すなわち、揺動軸を挟んだミラー２の両側の領域には、それぞれ、上下反対方向に湾曲するたわみが発生する。

　これに対し、本実施形態の光走査素子では、ミラー２の裏面は、ミラー補強用リブ７と一体化されているため、ミラー２の動的たわみに対する剛性は、ミラー補強用リブ７が無い場合と比べて向上している。したがって、図３（ｂ）に示すたわみが抑制され、ミラー２の平坦性は保たれる。

　また、ミラー用補強用リブ７が無いとすれば、可動部１がＸ軸及びＹ軸を揺動軸として揺動すると、４つの板バネ４ａ～４ｄがたわむことによる力がミラーホルダ３に加わり、ミラーホルダ３がたわむ。このミラーホルダ３のたわみは、ミラー２のたわみにつながる。ミラーホルダ３をたわませようとする力の作用点は、４つの板バネ４ａ～４ｄの取り付け部３ａ～３ｄである。本実施形態の光走査素子では、Ｘ字状のミラー補強用リブ７が、取り付け部３ａと３ｃ、３ｂと３ｄを接続するように形成されているため、ミラーホルダ３のたわみに対する剛性が向上している。そのため、可動部１がＸ軸及びＹ軸を揺動軸として揺動しても、ミラーホルダ３のたわみは抑制され、ミラー２の平坦性が保たれる。

　つぎに、本実施形態の光走査素子を含む光走査装置の構成及び動作について、例を挙げて説明する。

　図４に、本実施形態の光走査素子を含む光走査型画像表示装置の構成の一例を示す。図示のとおり、この光走査型画像表示装置は、光束生成手段Ｐ１と、コリメート系光学系Ｐ２と、合成光学系Ｐ３と、本実施形態の光走査素子Ｐ４１と、水平走査駆動回路Ｐ４と、垂直走査駆動回路Ｐ５と、出射光学系（図示せず）とを主要な構成要素として含む。本実施形態の光走査素子Ｐ４１は、水平走査駆動手段Ｐ４及び垂直走査駆動手段Ｐ５に接続されている。光束生成手段Ｐ１は、外部から供給される映像信号に応じて変調された３原色（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ））の光束を生成する。コリメート光学系Ｐ２は、光束生成手段Ｐ１で生成された各光束を平行光化する。合成光学系Ｐ３は、平行光化された各光束を合成する。

　水平走査駆動回路Ｐ４は、合成光学系Ｐ３で合成された光束を用いて画像表示するために、本実施形態の光走査素子Ｐ４１のミラー２を水平方向に駆動する。垂直走査駆動回路Ｐ５は、水平に走査された光束を垂直方向に走査するために、本実施形態の光走査素子Ｐ４１のミラー２を垂直方向に駆動する。前記出射光学系（図示せず）は、水平方向及び垂直方向に走査された光束をスクリーン上に出射する。

　光束生成手段Ｐ１は、映像信号が入力され、その入力信号に基づいて画像を構成する要素となる信号を発生させるとともに、水平走査部で使用される水平同期信号と、垂直走査部で使用される垂直同期信号とをそれぞれ出力する信号処理回路を有している。この信号処理回路において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各映像信号が生成される。

　さらに、光束生成手段Ｐ１は、前記信号処理回路から出力される３つの映像信号（Ｒ、Ｇ及びＢ）をそれぞれ光束にするための光源部Ｐ１１を有している。光源部Ｐ１１は、映像信号の各色に対して、光束を発生させる３つのレーザＰ１２と、それを駆動するための３つのレーザ駆動系Ｐ１３とを有している。３つのレーザＰ１２としては、それぞれ、半導体レーザ又は高調波発生機構（ＳＨＧ）付き固体レーザ等が好適に用いられる。

　光束生成手段Ｐ１の３つのレーザＰ１２から出射した各色の光束は、それぞれ、コリメート光学系Ｐ２によってそれぞれ平行光化された後、合成光学系Ｐ３の各色に対応する３つのダイクロイックミラーに入射される。これらの３つのダイクロイックミラーに入射した各色の光束は、波長選択的に反射又は透過して合成され、本実施形態の光走査素子Ｐ４１のミラー２に出力される。

　水平走査駆動回路Ｐ４及び垂直走査駆動回路Ｐ５により、本実施形態の光走査素子Ｐ４１のミラー２を水平方向及び垂直方向に走査することで、画像を投影する。なお、本実施形態の光走査素子Ｐ４１のミラー２は、前記信号処理回路から出力され、走査同期回路を通じて入力される同期信号に基づいて、走査駆動回路Ｐ４及びＰ５によって駆動される。

　以上のように、本実施形態では、ミラー２の補強を、ミラーホルダ３に設けられたミラー補強用リブ７により行っている。そのため、裏面に補強用リブを設けるためにミラー２を厚くする必要がなく、高速動作及びミラー２の大きな振れ角等、高い光走査性を得ることができる。また、エッチング、スパッタ等の高価な手法を用いずにミラー２の動的たわみを抑制できる。

（実施形態２）
　図５の平面図に示すように、本実施形態の光走査素子は、ミラー補強用リブ７の形状が異なること以外は、図１ａ～図１ｆに示す実施形態１の光走査素子と同様である。図５において、図１ａ～図１ｆと同一部分には同一符号を付している。

　図５に示すように、本実施形態の光走査素子では、ミラー補強用リブ７は、実施形態１のＸ字状のミラー補強用リブに、さらに十字状の二辺を加えたものとなっている。追加された十字状の二辺のうちの一辺は、Ｘ軸と平行であり、他の一辺は、Ｙ軸に平行である。実施形態１と同様に、ミラー補強用リブ７の直線状の各辺は、Ｘ軸及びＹ軸に対して線対称である。

　可動部１が、Ｘ軸を中心とした揺動を行う場合、ミラー補強用リブ７のＹ軸と平行な部位がミラー２の動的たわみの抑制に大きな効果を発揮し、Ｙ軸を中心とした揺動を行う場合、ミラー補強用リブ７のＸ軸と平行な部位がミラー２の動的たわみの抑制に大きな効果を発揮する。このような構成により、実施形態１よりもミラーホルダ３の慣性モーメントが若干増大するものの、ミラー２の動的たわみがより効果的に抑制され、ミラー２の平坦性が保たれる。

　以上のように、本実施形態でも、ミラー２の補強を、ミラーホルダ３に設けられたミラー補強用リブ７により行っている。そのため、裏面に補強用リブを設けるためにミラー２を厚くする必要がなく、高速動作及びミラー２の大きな振れ角等、高い光走査性を得ることができる。また、エッチング、スパッタ等の高価な手法を用いずにミラー２の動的たわみを抑制できる。

　実施形態１及び実施形態２に示すミラー補強用リブ７の形状は、例示に過ぎない。本発明の光走査素子において、ミラー補強用リブ７は、ミラー２の裏面と接するものでありさえすれば、いかなる形状であってもよい。

　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

　この出願は、２０１２年７月１９日に出願された日本出願特願２０１２－１６０９７１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１　可動部
２　ミラー
３　枠体（ミラーホルダ）
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　取り付け部
４ｂ、４ｄ　第１の支持体（板バネ）
４ａ、４ｃ　第２の支持体（板バネ）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ　磁石
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ　コイル
７　ミラー補強用リブ

Claims

ミラーと、枠体と、第１の支持体と、第２の支持体と、駆動手段とを含み、
前記ミラーは、一方に光反射面を備えた板状であり、
前記枠体は、前記ミラーを搭載するミラー搭載部を備え、
前記ミラーが搭載された前記枠体は、前記第１の支持体及び前記第２の支持体によって、第１の揺動軸及び第２の揺動軸を軸とした２方向に揺動可能に支持され、
前記駆動手段は、前記ミラーが搭載された前記枠体を、前記第１の揺動軸及び前記第２の揺動軸を軸とした２方向に揺動可能とし、
前記枠体のミラー搭載部は、ミラー補強用リブを備えており、
前記ミラー補強用リブに前記ミラーの光反射面と反対側の面が接するように、前記ミラーが前記枠体のミラー搭載部に搭載される、光走査素子。
前記ミラー補強用リブは、前記第１の揺動軸及び前記第２の揺動軸の双方に対して、線対称となる形状である、請求項１記載の光走査素子。
前記第１の支持体及び前記第２の支持体は、それぞれ、２つの弾性部材で構成されており、
前記ミラー補強用リブは、前記第１の支持体である２つの弾性部材の前記枠体への取り付け部を結合し、且つ、前記第２の支持体である２つの弾性部材の前記枠体への取り付け部を結合する形状である、請求項１又は２記載の光走査素子。
請求項１から３のいずれか一項に記載の光走査素子を含む、光走査装置。
光走査型画像表示装置である、請求項４記載の光走査装置。